3D-друк відкриває нові можливості для охолодження мікросхем ШІ
З розвитком тенденції мініатюризації в електронних пристроях також зросла проблема перегріву. Щоб вирішити цю проблему, як ніколи важливо покращити ефективність розсіювання тепла шляхом удосконалення конструкції радіатора. Особливо з швидким розвитком технології штучного інтелекту проблема розсіювання тепла чіпів хвилює галузь. Мікросхема розміром із кришечку цвяха насправді є джерелом тепла потужністю 300 Вт. Але насправді чіп розжарюється ще до того, як він досягає такого споживання енергії.
Мініатюризація та висока інтеграція мікросхем може призвести до значного збільшення локальної щільності теплового потоку. Покращення обчислювальної потужності та швидкості призводить до величезного споживання електроенергії та виділення тепла. Одним із головних факторів, що обмежують розробку чіпів з високою обчислювальною потужністю, є їх здатність розсіювати тепло. Понад 55% несправностей мікросхем викликані нездатністю передавати тепло або підвищенням температури. Коли чіп вище 70 градусів, з кожним підвищенням температури на 10 градусів його надійність буде знижуватися на 50%.
Роль технології 3D-друку в області теплообміну стала очевидною, і вона також може зіграти роль у вирішенні проблем розсіювання тепла на рівні мікросхем. Довідка про технологію 3D-друку помітила, що компанія під назвою ToffeeX використовувала власно розроблене програмне забезпечення для розробки теплообмінника з рідинним охолодженням процесора та виготовила його за допомогою електрохімічної технології 3D-друку, зменшивши падіння тиску в радіаторі на 60%. Процес електрохімічного аддитивного виробництва (ECAM) створив диво у виробництві чистої міді - він досягає розміру вокселя 33 мікрони, що є неймовірною роздільною здатністю, і може друкуватися за допомогою недорогих матеріалів на водній основі при кімнатній температурі.
Сьогодні напівпровідникова промисловість покладається на охолоджувальні пластини та інші охолоджувальні пристрої, які зазвичай виготовляються за допомогою процесів кування або токарної обробки. Ці процеси обмежуються виробництвом регулярних плавників, які можуть бути виготовлені лише в одному напрямку, і обмежені геометричною формою, яка може заповнити ці елементи. Електрохімічне адитивне виробництво (ECAM) — це зовсім інша технологія тривимірного друку металу, за допомогою якої можна виготовляти високоякісні деталі з чудовою роздільною здатністю та економічністю, а також досягати масштабованого великомасштабного виробництва з високою роздільною здатністю.
Але на додаток до виробничих проблем, площа поверхні та доступна охолоджувальна здатність обладнання для управління температурою, виготовленого традиційними способами, також обмежені. 3D-друк не тільки забезпечує спосіб збільшення площі поверхні та шорсткості для кращого розсіювання тепла, але також відкриває шлях для виготовлення складних пластин із рідинним охолодженням і теплообмінників, значно покращуючи продуктивність.
